[发明专利]低K电介质和金属工艺集成的方法

权利要求书

1.一种处理具有低K电介质的晶片的方法，该低K电介质图案化有填充金属填充的波纹或双波纹金属化结构，该方法包括：

平面化该填充金属；

在该低K电介质上生成保护层；和

清洁该填充金属的表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中平面化该填充金属通过化学机械平坦化完成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中该填充金属包含铜。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层通过将该低K电介质暴露于在有效生成保护层的条件下操作的等离子体来完成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层通过在工艺条件下将该低K电介质暴露于电感耦合式等离子体来完成，该工艺条件包括气流从50到500sccm，气压从10到80mTorr，RF电源从100到1000w，偏置RF电力从20到100w，晶片温度从0℃到80℃，等离子体暴露时间从5到30秒。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层通过将该低K电介质暴露于带有电偏置的电感耦合式等离子体来完成。 

7.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层通过将该低K电介质暴露于电感耦合式等离子体来完成。

8.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层使用N2等离子体来完成且清洁该填充金属的表面使用含有氧的等离子体和含有氢的等离子体来完成。

9.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层使用含氩的等离子体来完成且清洁该填充金属的表面使用含氧的等离子体和含氢的等离子体来完成。

10.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层使用含氖的等离子体来完成且清洁该填充金属的表面使用含氧的等离子体和含氢的等离子体来完成。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在低K电介质上生成保护层使用含氦的等离子体来完成且清洁该填充金属的表面使用含氧的等离子体和含氢的等离子体来完成。

12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在清洁该填充金属表面之后在该填充金属上方提供顶盖层。

13.一种为电子设备处理保护低K电介质的方法，该方法包括向该低K电介质提供电偏置，同时将该低K电介质暴露于电感耦合等离子体以在该低K电介质上有效生成保护表面而不加热该低K电介质，其中生成该保护表面是为了保护在化学机械平面化之后且在等离子体清洁填充金属表面之前的低K电介质。

14.根据权利要求13所述的方法，其中该等离子体包含氦。 

15.根据权利要求13所述的方法，其中该等离子体包含氩。

16.根据权利要求13所述的方法，其中该等离子体包含氖。

17.根据权利要求13所述的方法，其中该等离子体包含氮分子。

18.一种处理晶片的方法，包括：使用沉积室在该晶片上沉积碳掺杂氧化硅低K电介质和在原处提供等离子体以在该低K电介质上生成保护层；在该低K电介质中形成波纹结构；沉积填充铜以填充该波纹结构；使用化学机械平面化以平面化该填充铜；使用电感耦合等离子体以在该低K电介质上生产第二保护层；使用含氧等离子体和含氢等离子体清洁该平面化填充铜表面；和向该填充铜提供顶盖层。

19.根据权利要求18所述的方法，其中该顶盖层含有钴。

20.根据权利要求18所述的方法，其中该顶盖层含有铜的镀金属扩散阻障。

21.根据权利要求18所述的方法，其中提供顶盖层通过电化学处理来完成。

22.根据权利要求18所述的方法，其中电感耦合等离子体在该低K电介质上生成该第二保护层使用20mTorr、200sccm N2，13.56MHz、250W RF电源，13.56MHz、50W偏置RF电力和晶片温度是20℃，同时暴露于电感耦合等离子体中。